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目前的天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间，它被称为总星系。我们所处的银河系的直径约有10万光年。
宇宙广阔无边，我们不能探其深远。因此，就得有一个合适的长度单位，才能描述天体之间非常遥远的距离，不合适的长度单位会让人感到啼笑皆非。例如，有人问你说，你家离单位有多远，你不可能回答说有一千万毫米。一般人都会说，我家离单位大概有10千米。同样的道理，对于广阔的宇宙空间，天文学家必须为它寻一个合适的度量单位。
对于太阳系，天文学家用地球和太阳之间的距离作为一个天文单位，来度量太阳系中天体之间的距离。然而，由于地球和太阳之间的距离时刻都在发生变化，所以天文单位的值只能取平均值。一个天文单位等于149597870千米。
天文单位对于度量太阳系天体之间的距离很合适，但要拿到宇宙的范畴中，测量恒星之间的距离，就又显得蹩脚了。例如，太阳与半人马座α星之间的距离如果用天文单位表示，就是270000天文单位，后面仍需加上好几个0，这还是离太阳最近的恒星。
为此，天文学家定义了一个单位，叫作“光年”。由于光在真空中的速度是恒定不变的，每秒大约30万千米，因此光在一年的时间里行进的距离也是恒定不变的。光年就是光在真空中行进一年的距离。
一光年大约是9.5万亿千米。天文学家就用这样的一把尺子来测量恒星间的距离。比如，太阳与α星之间的距离大约是4.22光年。目前所知的最遥远的恒星离太阳要超过100亿光年。